白文对准于无线传感器网络与IPv6网络互联,正在综合旧有接入形式有余的根底上提出了一种基于IPv6的无线传感器网络边境由器的设想计划。计划次要论述了边境由器的软件和硬件设想的完成,力点引见了基于IPv6的无线传感器网络协定栈适配层的设想。经过数据包分片与重组机制以及刊头紧缩机制,协定栈适配层完成了IPv6数据包正在IEEE 802.15.4链中的传输。试验后果标明,该设想计划完成了无线传感器网络与IPv6网络的无缝交融,数据传输稳固牢靠,存正在适用性的使用价格。
白文援用地点:小引
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)近年来停滞疾速,正在、轻工业设施、医疗监护、农田监测、智能闲居、内政交通治理、军事侦查等畛域存正在狭小的使用前途。无线传感器网络的诸多使用都需求近程用户可以便当地对于无线传感器网络资源停止拜访、掌握和运用。TCP/IP的宽泛使用曾经使其变化现实上的协定规范,加之IPv6的诸多优质特点,都使得完成无线传感器网络与IPv6网络的互联与交融是以后最事实的取舍。
眼前,无线传感器网络与IPv6网络互联次要有网关接入和间接接入两种形式。内中,网关接入是指应用网关正在无线传感器网络和IP网络之间停止协定转换,完成数据的转发使命,然而网关接入还具有着网络构造简单、利润较初等诸多成绩;间接接入形式是教正在无线传感器网络节点间接运转IPv6协定,可以完成无线传感器网络和Internet网络的无缝交融。无线传感器网络是低速率、低功耗的资源受限网络,正在无线传感器节点上并没有适宜间接运转规范IPv6协定。
白文提出了一种基于JN5148模块的无线传感器网络边境由器的设想计划,该计划可以完成无线传感器网络与IPv6网络的无缝交融,并经过实践测试证实了该计划的可行性。
1边境由器软件设想
边境由器软件囊括射频模块、解决器模块和电源模块等全体。内中,射频模块担任IEEE 802.15.4数据帧的收发;解决器模块担任解析收到的数据帧,取舍径后停止转发解决;电源模块担任对于其余模块供电。边境由器的软件构造如图1所示。
1.1射频模块
眼前,无线传感器网络畛域面临没有同使用的协定栈泛滥,内中绝大全体协定栈都把IEEE 802.15.4作为情理层和数据链层的无线通讯规范。支撑IEEE 802.15.4的射频模块次要有Jennic公司的JN5148、Ember250、MC13192、TI公司的CC2430和Digi公司的XBEE模块。
内中,JN5148模块将射频芯片与解决器集成一体,内置了IEEE 802.15.4协定,没有需求自行设想无线射频地线接口,开拓利润较低,白文设想当选用Jennic公司的JN5148模块作为边境由器的解决器和射频模块。
JN5148模块集成了基于OpenRISC核的32位RISC解决器,占有彻底兼容2.4 GHz IEEE 802.15.4规范的无线收发器,128 KB的RAM运转使用顺序,512 KB的FLASH可以满意囊括存储使用顺序正在内的大全体需要。
1.2串行通讯接口设想
无线传感器网络数据流量较小,对于网络带宽请求没有高,因而边境由器与Internet网络之间能够采纳UART串行总线联接。眼前,各族网络设施中广泛使用USB接口,能够运用转换电将USB接口转换为UART串行总线接口,白文取舍FTDI232R芯片实现电平婚配和接口转换,FTDI232R是一款可编程的USB接口转UART接口的集成芯片,存正在3.3 V电压输入,可编程显现数据收发形态。详细电如图2所示。
2边境由器硬件设想
2.1协定栈框架构想
无线传感器网络协定栈是无线传感器网络硬件设想的中心,是无线传感器网络连网、节点与边境由器以及节点与节点之间数据通讯的根底。为了满意无线传感器网络全IP互联,需求精简IPv6协定以及完成IPv6数据帧正在IEEE 802.15.4帧中传输。白文设想的边境由器采纳基于IPv6的无线传感器网络协定栈。协定栈框架如图3所示。
IEEE 802.15.4情理档次要担任发动和开放射频收发器、能量检测与烟道扫描、肃清烟道评价以及收音机磁波信号的调制和抽调等任务。IEEE 802.15.4 MAC档次要实现烟道接入、链的联接及割断以及数据通讯的过失及流量掌握等任务。重量级操作零碎Contiki担任协定栈各层使命安排及治理,协定栈任务的实时性。
协定栈囊括的使命有自连网使命、适配层主使命、网络使命、IP层使命以及使用层使命,使命安排联系如图4所示。